能夠警示終點的微波光化學催化廢水降解反應器擴容方法

2024-04-07 23:11:05

專利名稱：能夠警示終點的微波光化學催化廢水降解反應器擴容方法
技術領域：
本發明涉及一種能夠警示終點的微波光化學催化廢水降解反應器擴容方法，屬於C02F廢水處理技術領域。
背景技術：
微波光催化降解處理技術，作為一種有效的針對含有機汙染物工業廢水的無害化處理技術，近年來頗受關注。關於微波光催化降解技術，作為一例，可以參見公開號為CN102260003A的中國專
利申請案。該公開號為 CN102260003A的中國專利申請案，是以微波作為激發源，激發無極紫外燈發射紫外線，於液體內部照射摻有光催化劑二氧化鈦的懸濁液，該無極紫外燈被石英管所籠罩保護著，有空氣泵向該石英管內腔持續注入空氣，由石英腔溢出的空氣經由管道與位於反應器底部的微孔曝氣頭聯通，該反應器內部的下方區域為曝氣區，該反應器內部的上方區域是微波光催化反應區，該方案還以反應器內置的膜分離組件，來提析淨化後的水，並以該膜分離組件實現光催化劑二氧化鈦微粒的截留再用；該方案還在無極紫外光源與膜分離組件之間架設隔板，用於防止紫外線對有機質的膜分離組件的輻射損傷；通入反應器內部的空氣，部分直接參與依託光催化劑二氧化鈦的光催化降解反應，還有一部分空氣，在紫外光的直接照射下，生成一定量的臭氧，該生成的臭氧當然也發揮著針對有機汙染物的直接的氧化降解作用。該公開號為CN102260003A的中國專利申請案毫無疑問為微波光催化廢水降解技術的進步起到了不可忽視的推動作用，其研發人員在該領域所展開的工作令人敬佩。基於由衷的敬佩之意，以及，共同的努力方向，我們下面要談的是問題。以下將要談到的問題，共有十個；該十個問題是並列的十個問題；其排序的先後僅僅是出於論述便捷的考慮。問題之一:該公開號為CN102260003A的中國專利申請案，其用於攔截催化劑二氧化鈦微粒的膜分離組件是安置於反應器內腔，浸沒在處理對象液體之中，並且依靠升騰的含臭氧氣泡來衝刷膜分離組件，藉此除去其表面所吸附、滯留的催化劑微粒，達成催化劑微粒的回收、再利用目的，同時，膜分離組件也是依靠這個方式自潔並保持其分離能力，那麼，基於該結構，只能選用商業用簾式中空纖維膜組件或平板膜組件，並且，該膜分離組件是需要浸泡在有臭氧氣泡升騰的強氧化性的周遭環境中，因此，對膜分離組件的氧化耐受力必然有要求，普通材質的有機膜分離組件不能耐受這樣的使用環境，故只能選用PVDF材質的膜分離組件，這一點已在該案公開文本第0009段文字以及權項3中清楚地表明；該種需要特殊的氧化耐受力的濾膜其材質成本較高，其市售價格當然也高於無氧化耐受力要求的普通有機微濾膜組件；換句話說，該案的結構方式，導致膜分離組件的材質被局限於較昂貴的PVDF材質。再有，裝置內可能的紫外光洩露，可能觸及有機膜組件，這也要求裝置內的有機膜組件材質能夠抵抗紫外光輻照，從這一點看，基於該裝置的結構方案，有機膜分離組件的材質也只能被局限在較昂貴的PVDF材質。有機膜組件相較於陶製過濾組件，有其顯而易見的優勢；關於這一點，對於過濾技術專業的人士來說，是公知的，在這裡不展開贅述。那麼，在使用有機材質膜組件的前提之下，能否撇開這種PVDF濾膜材質局限呢？這是一個需要解決的問題，此為問題之一。問題之二:鑑於所述升騰氣泡的衝刷力、清潔能力比較弱，因此，與該清潔方式配合使用的膜分離組件其孔徑只能選用比較大的微濾級別的濾孔孔徑，該微濾級別的濾孔孔徑為
0.1-0.2微米，關於這一點，同樣在該案公開文本第0009段文字以及權項3中有清楚的限定，該種濾孔孔徑限定，從該案這樣的膜分離組件的選型、內置且浸泡使用方式、升騰氣泡自潔方法來看，是必然的，只能限定其濾孔孔徑在微濾級別。換句話說，這種以升騰氣泡衝刷的方式其衝刷力、清潔力太弱，以至於根本無法應對更小孔徑的濾膜，所以說，在該案裝置中，濾膜孔徑限定在0.1微米-0.2微米之間，是沒有商量餘地的必然選擇。所謂0.1-0.2微米的濾孔孔徑，如果換一個計量單位，對應的就是100-200納米的濾孔孔徑；那是什麼概念呢？以其下限的100納米濾孔孔徑來說，它所能攔截的催化劑微粒其尺寸必須是在100納米以上，而小於100納米的催化劑微粒是無法被攔截的；換句話說，小於100納米的催化劑微粒將直接穿透、通過膜組件的濾孔，混入降解反應器所輸出的所謂的淨水之中。現在需要來談談紫外光催化降解反應所涉光催化劑的粒徑以及光催化劑劑型選擇。

從事光催化降解研究的專業人士都知道，以紫外光激勵的光化學降解反應，其催化劑多選用二氧化鈦微粒催化劑；目前，在實驗室水平上已經研發出品種繁多的基於二氧化鈦光催化特性的光降解用微粒催化劑，當然，這些不同製備方式形成的光降解用催化劑，其粒徑也是多樣的；不同製備方法製成的光催化劑其粒徑小至20納米，大至100000納米也即100微米，都有，其中不乏性能優異的光催化劑品種；但是，由於性能長期穩定性評價、製備成本以及市場拓展等等方面因素的制約，絕大多數的所述光催化劑其供應能力僅局限於實驗室水平，而沒有能夠形成大規模市售的生產水平；目前周知的能夠大量購買到的市售的能夠實際大量使用的用於紫外光波段的光催化劑是著名的氣相二氧化鈦P25 ;氣相二氧化鈦P25其具體技術含義，業內人士都知道，在這裡不展開贅述；氣相二氧化鈦P25的平均粒徑是21納米；氣相二氧化鈦P25性能不算最優，但是，其性能穩定，關鍵是可以在市場上大量購買得到，並可以在工業規模上大量使用，因此，光催化專業實驗室裡也常常用P25催化劑來作為衡量各種自製光催化劑催化性能的參照指針或對比指針，事實上，鑑於紫外光催化降解反應的特點，分散度越高的光催化劑，越是適合該型反應的需要，也就是說，平均粒徑在21納米左右的光催化劑其所能夠提供的觸媒界面面積、抗沉降能力、催化性能長期穩定性等等方面，綜合而言，是最理想的。簡單地講，目前，價廉物美，能夠實際大量購買、使用的現成的市售的商品級的紫外光波段的光催化劑，就是平均粒徑為21納米的氣相二氧化鈦P25催化劑；在工業規模的應用層面，這種平均粒徑為21納米的光催化劑是事實上的首選。
上文已述及，該公開號為CN102260003A的中國專利申請案，其用於攔截光催化劑的膜組件，是以升騰氣泡的衝刷來剝離膜組件表面所吸附、沉積的催化劑微粒，然而，該種以升騰氣泡衝刷的方式其衝刷力、清潔力太弱，以至於根本無法應對更小孔徑的濾膜，因此，在該案裝置中，濾膜孔徑被限定在0.1微米-0.2微米之間微濾濾孔級別，換個計量單位來說，在該案裝置中，濾膜孔徑被限定在100納米-200納米之間的微濾濾孔級別，這是沒有商量餘地的必然選擇；該案無可選擇的100納米-200納米之間的微濾濾孔當然無法攔截如上所述的平均粒徑為21納米的氣相二氧化鈦P25顆粒；那麼，如果使用P25光催化劑，該催化劑將完全無法攔截，並流入所謂的淨水中，形成二次汙染，當然也造成催化劑的嚴重損失和無法再用；即便是使用其它品種的為此而特製的大粒徑的二氧化鈦光催化劑，其使用過程中因相互碰撞或與器壁碰撞，必然也會產生大量小粒徑碎片，其中粒徑小於100納米的碎片，同樣不能被100納米-200納米之間的微濾濾孔所攔截，這些小碎片也會透過其膜組件進入所謂的淨水之中，形成二次汙染。可見，該公開號為CN102260003A的中國專利申請案，其針對光催化劑微粒的攔截
結構方案以及相關膜組件 的清潔方案都不理想。因此，如何在兼收並蓄該案優點的前提之下，達成針對光催化劑微粒的精細的攔截和回收再用，是一個很值得深思的重要課題，此為問題之二。問題之三:我們知道，液態水體其本身也能夠吸收微波的能量，並導致被處理的液態水體其本身的溫升效應，而這種伴隨廢水處理過程而出現的溫升效應，卻不是我們所期待的情形，換句話說，來自磁控管的微波能量沒有完全被用於激發無極紫外燈，而有相當一部分本應只用於激發無極紫外燈的微波能量被耗散於所述的溫升效應，該種不受待見的溫升效應造成了不必要的微波能量浪費，鑑於上述公開號為CN102260003A的中國專利申請案所展示的裝置結構方案，其合理的途徑，只能是通過減少微波光催化反應器的體積或者說減少單罐處理容量來來達成弱化微波多餘耗散的目的，關於這一點，在該CN102260003A申請案其具體實施方式
中清晰表達了關於該裝置結構整體的適宜尺寸，其所表達的優選尺寸對應的就是一個外形很小的裝置，那麼，如此一來，反應器內壁與微波輻射源的距離小了，與微波接觸的廢水量小了，廢水所吸收的微波能量相對也小了，與之相對應地，單罐的廢水處理量因此也小了，更具體地說，其實施例中所表達的裝置適宜尺寸所對應的內部容積是40升，也即單罐廢水處理量是40升，即0.04立方，換句話說，其一次全套、全程操作只解決了 0.04立方的工業廢水，那麼，就需要進行很多次的由首至尾的全套操作的重複，其處理量的累加才具有工業規模的意義，打個比方說，只是個大致的比方，該案其優選結構尺寸大致對應的單罐0.04立方這樣的廢水處理量，需要重複1000次的由首至尾的全套、全程操作，其累加量，才能達到40立方這樣一個具有工業水平的的廢水處理量，如此過度繁瑣的重複操作將導致人力、物力的嚴重浪費，可見，該種由CN102260003A所展示的方案其實際的廢水降解處理效率可能不能盡如人意。因此，如何在不造成更多微波能量浪費或減少微波能量浪費的前提下，增加單罐廢水處理量，減少該間歇式廢水處理裝置的不必要的太多的由首至尾的重複操作次數，提高其廢水處理效率，是一個有意義的值得關注的技術問題。另一方面，據文獻報導，某些體系，在微波直接輻照廢水液體的情況下，光化學催化降解效率確有提高，也就是說，在某些體系中，微波直接輻照廢水液體與光化學催化降解之間，存在一定的耦合作用。因此，如何在兼顧所述耦合作用的前提下，提高廢水降解裝置的處理效率，值得探討，此為問題之二。問題之四:該種由CN102260003A所展示的方案，其反應罐內部漫布升騰的氣泡，對於推動反應罐內部液體的相對大尺度的循環運動，貢獻稍顯不足；當然，該不足之處，對於CN102260003A方案如其具體實施方式
中清晰表達的事實上對應的小尺寸、小容量裝置來說，幾乎沒有什麼可觀測的影響。從工業規模的應用需求來看，小尺寸的不能擴張處理量的裝置當然沒有多大的吸引力；那麼，作為一種可能性，倘若有某種方式能夠實現處理量的大幅擴張，此情形下，反應罐內部液體的相對大尺度的循環運動其重要性就會自然地凸顯出來；設想一下這種處理量大幅擴張的可能性，那麼，如何強化反應罐內部液體的相對大尺度的循環運動，當然就是個問題，此為問題之四。問題之五:對於紫外光波段的光化學催化氧化反應來說，有以下這麼幾個要素會影響到該種氧化反應的效率，其一是紫外光波長、強度，其二是光催化劑的粒徑、單位體積反應液中光催化劑的使用量、光催化劑其自身的催化性能等等，其三是被氧化對象即水體中有機物的濃度、有機物分子結構其自身所決定的氧化難易程度等等，其四是氧氣氣氛的充足程度，在其它條件相同的情況下，氧氣氣氛的充足程度，就會成為影響光化學催化氧化降解能力的一個舉足輕重的要素。如CN102260003A所展示的方案，其安置於反應器內腔下部的眾多微孔曝氣頭漫布在底部，並藉由其所稱的布水板，使得這種微孔曝氣頭漫布安排的效果變得更甚，當然，這對於使用相對容易沉降的大顆粒的微米級的光催化劑的情形而言，的確存在其有利的一面，但是，從另一面來看，這種微孔曝氣`頭漫布安排的方式，氧氣氣氛的供給過於分散，而實際上最需要強化供氧的區域的是光化學催化氧化的最有效區域，由於短波紫外線在液態水體中的有效穿透深度只有20釐米左右，因此，最需要強化供氧以促進光化學催化氧化進程的有效區域實際上就是在石英管周邊約20釐米距離之內的區域，換句話說，石英管周邊約20釐米距離之內的區域是真正需要強化氧氣氣氛供給保障的區域，這個區域氧氣氣氛供給越強，氧化反應也就進行得越快；尤其特別地，以微波激勵方式來產生無極紫外發射，其特點就是可以做到大功率、高強度，這是無極紫外燈這種燈型的強項，然而，正因為其紫外輻射的高功率、高強度，就更需要以強大的氧氣氣氛供給能力進行匹配，否則的話，那個強大的紫外輻射能力就真的是大部分被浪費了。上文已經述及，如CN102260003A所展示的方案，諸多因素限制了它的反應器尺寸，限制了它的實際處理容量，就如其具體實施例中清楚地表明的那樣，那只能是一個單罐單次處理量只有40升左右的小反應器，在這樣的小反應器、小內腔的情況下，因為尺寸本身就很小，那麼，它在光化學催化氧化有效區域供氧集中度方面的欠缺，就不會那麼明顯，甚至可以忽略不計，更甚至完全可以看做是一個根本不存在的問題，面對那樣的小尺寸的小反應器，關於供氧集中度方面的欠缺問題，根本就不可能浮上腦際；但是，設想一下，倘若能夠克服所述諸多限制因素，倘若能夠有辦法實際構建一個大型、大處理量的反應器，那麼上述石英管周邊20釐米距離之內有效區域供氧強化問題就會凸現出來，尤其對於使用無極紫外燈作為紫外輻射源的情況，上述石英管周邊20釐米距離之內有效區域供氧強化問題更加不容藐視，因此，如何在可能的大型無極紫外光催化氧化降解反應器的構建之中，增強所述有效區域的供氧集中度、提高廢水降解設備的效能，就是個需要盯住的問題，此為問題之五。問題之六:該CN102260003A方案將空氣泵入內含無極紫外燈的石英管之內，達成無極紫外燈的通風降溫、冷卻的目的，而那些流動經過石英管的空氣，因受紫外線的照射，有一部分空氣會轉變為臭氧，因此，從石英管中流出的空氣當然就是含有一些臭氧的空氣，該方案將該含臭氧空氣傳輸到位於反應器下方微孔曝氣頭，並從微孔曝氣頭釋出，在這些含臭氧氣泡自下而上的升騰過程中，其中所含的臭氧會與路程之中遇到的有機分子遭遇並發生氧化還原反應，這一氧化還原反應當然會消耗一部分臭氧，這是沒有疑問的，但是，上文已經述及，如CN102260003A所展示的方案，必然存在的無法忽視的諸多的因素限制了它的反應器尺寸，限制了它的實際處理容量，就如其具體實施例中清楚地表明的那樣，那只能是一個單罐單次處理量只有40升左右的小反應器，在這樣的小反應器、小內腔的情況下，因為總體尺寸本身就很小，那麼，其反應器內腔的縱向尺寸或者滿打滿算地視作盛液深度也只能是一個很小的尺寸，這個尺寸如其具體實施方式
之中所清楚地表明的，只有大約40釐米，滿打滿算盛液深度也就只有40釐米，實際上盛液深度當然要小於這個數，就以40釐米的盛液深度來分析，那麼，這個40釐米的盛液深度是個什麼概念呢？那就是說，含臭氧空氣升騰通過廢水的路徑只有短短的40釐米，這個路徑太短了，含臭氧空氣氣泡飛快地穿越僅僅只有40釐米深的水體，與水體接觸時間太短了，氣泡中所含的臭氧，只能有很小的一部分被用於氧化降解有機物，而大部分的臭氧實際上只是簡單地路過液體，從液面上逸出並經尾氣排放口排空，簡單地說，這些臭氧的氧化作用潛力大部分被浪費了，並且，逸出的、被浪費的臭氧實際上會造成不必要的空氣汙染；本案主要發明人曾以普通家用臭氧機經由微孔曝氣頭向一米深的儲水池中打入含臭氧空氣，在水深深度達一米的情況下，仍然能夠在水面附近明顯嗅到臭氧的氣味，可見，那種40釐米深的盛液深度，顯然是不足以完全利用臭氧；可見，對於無極紫外光化學催化廢水降解反應器這種類型的設備來說，臭氧利用不完全的問題也需要關注，顯然，人們更期待的是臭氧利用更完全、汙染性尾氣排放更少的無極紫外廢水降解反應器，此為問題之六。

問題之七:廢水催化降解反應器其運作，需要消耗能量，因此，操作人員一定會希望，當廢水降解反應進行到終點時，能夠不偏不倚地、不過早也不過晚地即時地停止向反應器內部繼續注入能量；停止注入能量的時刻倘若過早，則廢水降解不完全；而如果早已達到反應終點，卻仍然繼續地向反應器內部注入能量，那毫無疑問是在浪費寶貴的能源。作為本案技術背景的CN102260003A方案其結構不能對廢水降解反應終點時刻給出任何的即時的信息，那麼，就只能靠經驗來估計廢水降解反應的終點；而靠經驗來估計廢水降解反應的終點，那顯然不能令人滿意；那麼，如何針對廢水降解反應終點時刻作出既不提前也無延遲的即時的信息輸出，並在恰到好處的時刻即時地關閉對反應器的能量輸入，就是一個不可藐視的技術門檻，此為問題之七。問題之八:接受微波光催化降解處理的所述工業廢水，其中難免夾雜一些緣自機械系統磨耗過程的金屬微粒以及碳粒之類的物質，即便數量微小，其存在幾乎難以避免，該公開號為CN102260003A的中國專利申請案中的所述有機質膜分離組件裝設於微波光催化反應區，其中的裝設在石英管與膜分離組件之間的用於阻隔紫外線的隔板當然阻擋不了微波，如此，微波的實際作用區域必然覆蓋該方案中所述有機質膜分離組件所裝設區域，基於膜分離組件的工作機制，如上所述的金屬微粒以及碳粒之類的微粒其在膜分離組件有機質表層的積澱過程難以避免，而此類所述金屬微粒以及碳粒之類的微粒，恰恰是微波能量的良好吸收介質，吸收了微波能量的積澱態的所述金屬微粒以及碳粒之類的微粒，自然會對其緊貼的有機質膜分離組件的表層產生基於熱透蝕機制的持續的洞穿破壞，如上所述，由於該CN102260003A申請案其裝置的結構決定了只能選用聚偏氟乙烯膜材，該聚偏氟乙烯膜材耐溫約140攝氏度，比一般膜材耐溫確實高不少，然而，吸收了微波能量的積澱態的所述金屬微粒以及碳粒之類的微粒其點狀洞穿式的熱透蝕作用十分容易突破該聚偏氟乙烯膜材的耐溫溫限，由於上述原因，可想而知，該CN102260003A申請案其裝置中的PVDF膜材其實際使用壽命將大大低於所期待的理想的使用壽命，該CN102260003A申請案其裝置的結構，決定了在該結構框架下，上述點狀洞穿式的熱透蝕破壞問題無法迴避；因此，如何繞開該點狀洞穿式的熱透蝕破壞問題，亦需思量，此為問題之八。問題之九:該公開號為CN102260003A的中國專利申請案，其說明書公開文本正文第0008段文字及權利要求第二項，對於其裝置所能適用的催化劑粒徑範圍，有一個限定，該粒徑範圍限定為20納米至100微米。我們知道，在某些PH值預先調節不到位、PH值不恰當的情況下，二氧化鈦微粒容易發生團聚，進而影響其有效工作界面面積，影響其光催化效能；尤其對於該粒徑範圍之中的那些相對較小粒徑的區段，更是容易出現因PH值預調不到位、PH值不恰當而導致的團聚問題；對於這種催化劑微粒團聚的情況，是必須即時地採取有效措施，進行針對團聚體的解聚運作；然而，我們在該CN102260003A方案之中，沒有看到任何的有助於即時地化解這一問題的結構或能夠即時地化解該問題的方案提示。對於如CN102260003A方案那般因諸多因素限制而只能是小尺寸結構的反應器，尚可以人工直接提起反應器，進行傾倒並在反應器外部檢視、處理上述團聚情況，那麼，倘若有可能擴張其容量，只是打個比方說，倘若是數個立方到數十個立方的大型反應器或巨型反應器，那顯然不是手工傾倒其操作所能夠對付的問題了，那麼，對於這種催化劑微粒相互團聚的情況，如何實現即時原位處置，就是一個技術問題，此為問題之九。
問題之十:在該公開號為CN102260003A的中國專利申請案所表達的裝置結構中，用於屏護無極紫外燈的石英管，其外壁，指的是石英管的外壁，經長時間的與被處理工業廢水的接觸，難免逐漸積垢，垢積的物質當然主要是不易被光催化反應所觸動的無機類雜質，因該機制形成的積垢現象，在設備長時間運行之後很容易被觀察到；附著於所述石英管外壁的垢積層，雖然只是薄薄的一層，也足以對無極紫外燈的紫外光輻射造成顯著的阻擋，這將導致該微波光催化反應處理裝置的實際處理效力大幅減小；其反應器內漫布升騰的氣泡因過於分散，衝刷力量較弱，倘若僅依靠該比較分散的氣泡來維持石英管表面的光潔，著實是勉為其難，換句話說，該比較分散的氣泡，其較弱的衝刷力量尚不足以完全阻擋該石英管表面的積垢進程；在實驗室尺度的使用過程中，上述積垢問題不易覺察，但是，在工業應用尺度上，該積垢問題毫無疑問將凸顯出來；因此，如何在不拆機的前提下，即時、有效地清除該石英管外壁上的垢積層，維持該微波光催化處理裝置的持續的高效率，該問題亦不可忽視，此為問題之十。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是，以CN102260003A方案為技術背景，針對上文述及的該技術背景方案其所存在的問題之一、二、三、四、五、六、七、八、九、十，併兼顧微波輻照激勵與光化學催化降解的協同、耦合作用，研發一種能夠一攬子地解決該系列問題的新方法。本發明通過如下方案解決所述技術問題，該方案提供一種能夠警示終點的微波光化學催化廢水降解反應器擴容方法，該方法的主要步驟如下:a，用金屬材質的籠狀的微波輻照空域約束器將其內部架設有無極紫外燈的石英管包裹起來，使得石英管處於該籠狀的微波輻照空域約束器的內部，該籠狀的微波輻照空域約束器其整體的結構位置是在反應器的內部，該金屬材質的籠狀的微波輻照空域約束器就是一個金屬籠，該金屬籠自身結構中遍布著孔洞或網眼山，將源自磁控管的波導管探入反應器的內部，並將該波導管的探入反應器內部的那一端與所述金屬籠的內腔進行聯通，所述聯通指的是微波通道意義上的連接與貫通；c，在三維方向上延展、擴大反應器內部微波弱輻照空域或微波零輻照空域的尺寸；山將散布於反應器內腔下部區域的許多的微孔曝氣頭聚攏起來形成團簇狀微孔曝氣頭集群，並將該團簇狀微孔曝氣頭集群懸空地架設在反應器內腔下部區域，該團簇狀微孔曝氣頭集群其底側邊緣與反應器內腔底面的縱向距離控制在10釐米與50釐米之間，該團簇狀微孔曝氣頭集群其周遭邊緣與反應器內腔側壁的橫向距離控制在20釐米與300釐米之間，並且控制該團簇狀微孔曝氣頭使其中心或重心定位於所述石英管的正下方；e，在反應器的外部架設增壓泵，該增壓泵用於增壓泵送混有催化劑懸浮粒的降解反應之後的水，並將該增壓泵的進水端與反應器的內腔進行聯接；f，將所述增壓泵的出水端與反衝洗式前置預過濾器的進水口進行聯接，該反衝洗式前置預過濾器的濾孔孔徑介於5微米與300微米之間；g，將所述反衝洗式前 置預過濾器的淨水出口經由第一個淨水閥與反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器的進水口進行聯接，該反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器的濾孔孔徑介於25納米與1000納米之間；h，將所述反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器的淨水出口經由第二個淨水閥與反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水口進行聯接，該反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器的濾孔孔徑介於15納米與2納米之間；i，將所述反衝洗式前置預過濾器的汙水出口經由第一個汙水閥與反應器的內腔進行聯接；j，將所述反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器的汙水出口經由第二個汙水閥與反應器的內腔進行聯接；k，將反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器的汙水出口經由第三個汙水閥與反應器的內腔進行聯接；1，在反應器尾氣排放口位置架設臭氧傳感器；m，將該臭氧傳感器的取樣管移近反應器尾氣排放口或伸入反應器尾氣排放口的內部；n，將該臭氧傳感器其臭氧感應電訊號輸出電路與臭氧含量顯示器、臭氧警示器或臭氧含量顯示器與臭氧警示器的複合機構進行聯接；O，將該臭氧傳感器其臭氧感應電訊號輸出電路與電源控制器進行聯接，該電源控制器是能夠根據其所接收的所述電訊號進行電源開關動作的電源控制器；P，將該電源控制器通過電纜與磁控管進行聯接；q，將該電源控制器通過另一條電纜與空氣泵進行聯接；r，在反應器底部外側位置或內側位置安裝超聲波換能器；S，將該超聲波換能器通過高頻振蕩電訊號傳輸電纜與高頻振蕩電訊號發生器進行聯接。超聲波換能器一詞其本身的技術含義對於超聲波技術領域的專業人員而言是公知的。高頻振蕩電訊號傳輸電纜一詞其本身的技術含義對於超聲波技術領域的專業人員而言亦是公知的。超聲波換能器及高頻振蕩電訊號傳輸電纜市場均有售；所述超聲波換能器及高頻振蕩電訊號傳輸電纜等也可向超聲波換能器專業廠家及電纜專業廠家定製。高頻振蕩電訊號發生器一詞其本身的技術含義對於超聲波技術領域的專業人員而言亦是公知的；各型高頻振蕩電訊號發生器均有市售；所述高頻振蕩電訊號發生器也可向超聲波器材專業廠家定製。所涉臭氧傳感器市場有售；也可根據需要向臭氧傳感器專業廠家定製。

所涉臭氧含量顯示器市場有售；也可根據需要向臭氧含量顯示器專業廠家定製；臭氧傳感器廠家通常也銷售配套使用的臭氧含量顯示器。所涉臭氧警示器，指的是以警示聲音或警示閃光或警示聲音與警示閃光相結合的兩者兼而有之的用於警示的機構；臭氧警示器市場有售；也可向臭氧警示器專業廠家定製；臭氧傳感器廠家通常也能夠銷售配套使用的臭氧警示器。所涉該電源控制器是能夠根據其所接收的所述電訊號進行電源開關動作的電源控制器；能夠根據其所接收的電訊號進行電源開關動作的電源控制器僅就其電路技術本身而言，是已經成熟的、公知的技術；所述電源控制器市場有售；也可利用市售的電源控制器根據需要進行改制；所述電源控制器也可向電源控制器專業製造商定製；電源控制器之類的電子器件其專業製造商遍布全球。用於製作金屬籠的材質可以是任何的金屬材質；但是，鑑於廢水降解操作所面對的特殊環境條件，該金屬籠優選的材質是不鏽鋼材質；以及，該金屬籠其孔洞或網眼的口徑的優選範圍是介於0.5釐米與3.0釐米之間，當然，如果一定要選擇此範圍之外的口徑值，也是本案所允許的。在選擇使用不鏽鋼材質的情況下，本案該方法的步驟還可以包括金屬籠的製作步驟:該步驟以不鏽鋼衝孔板為原料，經模壓、焊接、鉚接或藉助螺絲、螺帽的拼接工藝製成所述金屬籠。在選擇使用不鏽鋼材質的情況下，製作金屬籠的步驟也可以是這樣的:該步驟以不鏽鋼絲為原料，經編織工藝製成所述金屬籠。金屬籠的內壁與石英管外壁之間的距離是任意的，任何距離都是允許的、可實施的，然而，優選的方案是，在步驟a中，控制金屬籠的內壁與其內所包裹的石英管的外壁之間的距離，使該距離介於3.0釐米與30.0釐米之間。關於金屬籠內壁與石英管外壁之間的距離的更進一步優選的方案是，在步驟a中，控制金屬籠的內壁與其內所包裹的石英管的外壁之間的距離，使該距離介於10.0釐米與20.0釐米之間。任何具有足夠導電性的金屬材質，都可以選用來作為波導管材質，然而，鑑於廢水降解操作的特殊環境，耐蝕性能是優先考慮的因素，故而，波導管的優選材質是不鏽鋼材質。所述增壓泵，是用於增壓泵送液體的機械，當然，其泵送壓力可以根據需要來進行任意的選擇，並且，各型增壓泵市場均有售。所述淨水閥、汙水閥，都是水閥，各型水閥市場均有售；關於水閥，該詞其本身的技術含義是公知的；本案採用不同的名稱，只是為了方便表述、方便區分各個不同結構位置的水閥。所述反衝洗式前置預過濾器也稱反衝洗式前置過濾器或反衝洗式預過濾器，所述反衝洗式前置預過濾器其本身的技術含義是公知的；所述反衝洗式前置預過濾器市場有
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口 ο所述反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器是適於微濾的過濾器；所述微濾一詞其本身的技術含義是公知的；所述反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器其本身的技術含義對於膜分離技術領域的專業人員而言，是公知的；所述反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器市場有售。所述反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器是適於超濾的過濾器；所述超濾一詞其本身的技術含義是公知的；所述反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器其本身的技術含義對於膜分離技術領域的專業人員而言，是公知的；所述反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器市場有售。所述反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器可以是僅有一個反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器單體的形態；當然，該反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器也可以是由數量在一個以上的反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器單體相互並聯聯接組成。表達所涉並聯一詞，其本身所指代的技術含義是清楚的。
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表達所涉單體一詞，指的是其本身功能及結構完全的設備個體。類似地，所述反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器可以是僅有一個反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器單體的形態；當然，該反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器也可以是由數量在一個以上的反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器單體相互並聯聯接組成。該方法還可以包括以下步驟:在所述反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器其淨水出口與所述反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水口的聯接管路上，串接入第二個增壓泵，該第二個增壓泵用於增補水壓以滿足所述反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水壓力需求；該步驟不是必需的。本案方法還可以進一步包括一些其它步驟，所述其它步驟例如:金屬籠與其內所包裹的石英管之間相對距離的調節步驟；所述其它步驟再例如:金屬籠在廢水降解反應器內部的安裝位置的調節步驟；所述其它步驟更例如:通氣管道的改動步驟，在安裝本案所述金屬籠的情況下，與石英管兩端聯通的通氣管道需要穿透金屬籠，因此要進行通氣管道改動步驟；所述其它步驟再例如:在反應器廢水輸入端串接用於過濾雜質的過濾器，以免雜質顆粒進入反應器內腔；所述其它步驟再例如:在反應器廢水輸入前端串接沉澱池，用於沉澱部分可沉澱之雜質；所述其它步驟再例如:在反應器廢水輸入前端串接廢水PH值調節池，以使得輸入反應器的廢水PH值達到設備需要水平；所述其它步驟再例如:拆除那個反應器外置的用於和內置膜分離組件聯接的抽水泵，該步驟是針對背景技術方案而言的；
坐坐寸寸ο本案所述空域一詞指的是空間、界域。本發明的優點是，對廢水降解反應器內部的微波輻照空域進行強制配分，本案用金屬籠將無極紫外燈及其屏護用石英管籠罩其內，金屬籠同時約束微波的作用空域，如此，在石英管外壁與金屬籠內壁之間的空域形成了一個微波激勵促進與光化學催化耦合作用的廢水降解區域，而且，金屬籠的多孔洞或多網眼的結構，不影響廢水及反應器下部鼓泡而上的空氣自由進、出該空域；而在金屬籠與反應器內壁之間的空域，廢水水體對微波的單純的致熱吸收被遏制，由此大幅弱化了微波能量的無益耗散；本案方法強制隔斷廢水降解反應器內部的微波輻照空域，基於此，本案方法允許通過大幅擴張該微波零輻照空域或微波弱輻照空域的設計體積，實現單罐反應器體積的大幅擴張；本案方法允許反應器單罐廢水處理量大幅提升，而不用再擔心微波能量過多地耗散於無益的廢水水體溫升效應。依託本案方法，微波光催化廢水降解反應器的設計容積即單罐廢水處理量可以擴張到數個立方至數十個立方；甚至單罐數百個立方的容積，也是允許的；依託本案方法，擴張反應器處理容量後，可以大幅度地降低全套、全程的廢水降解設備操作的頻度，有利於人力、物力的節約。本案方法在兼顧所述微波與光化學催化耦合作用的前提下，為相關廢水降解反應器其設計容量的大幅擴張提供了一個廣闊空間。另一方面，本案方法之中，所述團簇狀微孔曝氣頭集群其所釋放的高密度升騰氣泡流，在向上升騰的同時，並且裹夾、攜帶、引導液流，形成一種類似於噴泉形態的運動，該種運動中，源自所述團簇狀微孔 曝氣頭集群的高密度氣泡流裹夾著液體向金屬籠所在區域噴湧而上，進而比較集中地衝擊金屬籠內、外鄰近位置，受所述高密度氣泡流裹夾、攜帶的液流在衝擊、通過金屬籠內、外鄰近位置之後，由頂部區域的液層向四周擴散，經由周邊區域下沉，到達反應器內腔底部區域，再經所述團簇狀微孔曝氣頭集群其所釋放的高密度升騰氣泡流的裹夾、攜帶，繼續其類似於噴泉形態的運動，如此循環不已；這種受引導的相對大尺度的液體循環運動，有助於確保反應器內部液體降解反應進程的均勻化，這對於大型無極紫外光催化降解反應器來說，是必須的。本案方法其紫外輻射源是依託微波激勵的無極紫外燈，此燈型的紫外輻射特點就是可以做到大功率、高強度，然而紫外線在液態水體中的有效穿透深度只有20釐米左右，因此，石英管周邊約20釐米距離之內的區域是光化學催化氧化降解反應的有效區域，這個區域同時也是微波激勵促進與光化學催化氧化降解反應耦合作用的有效率的區域；這個有效區域的部分或全部被透水、透氣也透光的金屬籠所包覆；本案方法以位於金屬籠正下方的所述團簇狀微孔曝氣頭集群，來集中地釋放高密度的升騰氣泡流，使其如噴泉般集中地朝向所述有效區域釋放，此方法有助於提高所述有效區域的氧氣氣氛供給強度，有助於加速降解反應進程。基於本案方法，反應器的容量或處理量可以大幅擴張，所述大幅擴張，是通過大幅擴張微波零輻照區域或微波弱輻照區域的設計體積來實現的，那麼，反應器的橫向尺寸、縱向尺寸當然都是能夠大幅擴張，因此，反應器內部盛液深度也同樣地可以大幅地加深，例如，可以加深到一米、兩米、三米、四米、五米、六米，甚至十米，等等，在盛液深度足夠深的情況下，含臭氧空氣泡升騰路徑足夠長，含臭氧空氣泡與水體接觸的時間足夠長，其升騰過程中就能夠與足夠多的還原性物質際遇，並徹底或近乎徹底地耗盡氣泡中所含的臭氧，由此，含臭氧空氣氣泡中臭氧成分氧化潛力利用不完全的問題能夠得到徹底解決，並且，由於長長的升騰路徑導致臭氧耗盡，反應器尾氣中就不會再夾帶有會造成環境汙染的臭氧。
本案方法是以外置的多級過濾器，達成對催化劑微粒的從團聚體大顆粒到十數納米的小尺度的碰撞碎片的逐級攔截，近乎徹底地回收、回用光催化劑，近乎徹底地防範催化劑流失而造成的二次汙染；該逐級攔截方法並能夠保護次級過濾器使其過濾結構通道免受大顆粒物質的硬性阻塞；其中第一級的預過濾孔徑在5微米與300微米之間，第二級的微濾其孔徑在25納米與1000納米之間，第三級的超濾其孔徑介於15納米與2納米之間；這樣的攔截方法，能夠充分攔截納米級的光催化劑，它當然能夠近乎徹底地攔截氣相二氧化鈦P25這種平均粒徑為21納米的催化劑；前文述及，納米級的P25之類的氣相二氧化鈦催化劑，是能夠大量購得的市售的催化劑，也是耐久性、穩定性、紫外光波段光催化性能已知優良的光催化劑，當然，它也是工業級應用中事實上優先考慮選用的光催化劑；本案催化劑攔截方法與催化劑市場供應的實際能力、實際品種相匹配、相融合。並且，本案方法中，催化劑攔截機構是外置機構，基於該方法，其濾芯不必浸泡於反應器內部的強氧化、強紫外輻照的液體中，因此，可以完全不必考慮對紫外輻照、強氧化條件的耐受力，這樣，在濾芯材質的選用上就沒有了特種耐受力方面的限制，可以在更廣大的可選材質種類上進行選擇，而完全無須再局限於比較昂貴的PVDF之類的材質。所涉各級過濾器均有市售，市售的各級過濾器，其排汙口就是反衝洗時排除汙水的排放口，本案使用這類反衝洗式裝備，是用來逐級攔截催化劑微粒，原本市售相關設備的排汙口，在本案方法中被轉用來作為受截留催化劑微粒的回收再用輸出口或回流再用輸出□。上文已述及，基於本案方法，反應器的容量或處理量可以大幅擴張，所述大幅擴張，是通過大幅擴張微波零輻照區域或微波弱輻照區域的設計體積來實現的，那麼，從外觀上看，反應器的橫向尺寸、縱向尺寸當然都是能夠大幅擴張，因此，反應器內部盛液深度也同樣地可以大幅地加深，例如，可以加深到一米、兩米、三米、四米、五米、六米，甚至十米，等等，在盛液深度足夠深的情況下，含臭氧空氣泡升騰路徑足夠長，含臭氧空氣泡與水體接觸的時間足夠長，其升騰過程中就能夠與足夠多的還原性物質際遇，並徹底或近乎徹底地耗盡氣泡中所含的臭氧，由此，含臭氧空氣氣泡中臭氧成分氧化潛力利用不完全的問題能夠得到徹底解決，並且，由於長長的升騰路徑導致臭氧耗盡，反應器尾氣中就不會再夾帶有會造成環境汙染的臭氧；僅 僅當受處理水體中還原性物質即有機汙染物被降解殆盡之時，水體中已經再無可供臭氧氧化反應的有機汙染物，那些個多餘的臭氧才有可能不再消耗並透過長長的升騰路徑逸出液面；前面已經談到，本案同時解決的若干問題之中的一個，便是強化反應器內部液體的相對大尺度的循環，該強化了的大循環機制促成了反應器內部液體其所含有機汙染物降解反應進程的均勻一致，由此，在本案方法其對應架構所允許的數個立方至數十個立方甚至數百個立方體積的處理容量架構下，當反應器內部液面上方有臭氧逸出之時，即表明反應器內部的降解反應已達終點，並且是內部液體整體均勻一致地達到降解反應的終點，這一終點判定因素是與本案方案所能提供的條件相匹配的；本案在反應器其尾氣排放口位置裝設臭氧傳感器，在這個結構位置檢測到臭氧，便意味著反應器內部降解反應到達終點，臭氧傳感器並且與臭氧警示器或臭氧含量顯示器或臭氧警示器與臭氧含量顯示器的複合機構聯接，用於向操作人員提供準確的指示信息，本案並且將臭氧傳感器輸出的電訊號通過電纜傳送給電源控制器，該電源控制器並通過電纜分別與磁控管及空氣泵聯接，電源控制器根據其所接收到的所述電訊號進行電源開關動作，當然，其運作方式是，在電源控制器接收到臭氧傳感器發送的臭氧逸出的信號之時，自動關閉通向磁控管及空氣泵的電源；本案依此方法，可及時知曉反應器內部降解反應進程的終點；並依此方法，在反應達到終點時，自動關閉磁控管及空氣泵的電源，及時停止向反應器內部注入能量，如此可避免不必要的能源浪費；並且，本案依此方法，在降解反應到達終點之時，能夠及時關閉所述磁控管及空氣泵的電源，該電源關閉動作也同步、同一瞬間終止了臭氧的發生進程，由於臭氧發生進程被及時終止，就不會有超過需要的大量臭氧從所述尾氣排放口釋出，從而避免了不必要的二次汙染或曰次生汙染；本案方法決定了其所對應的架構沒有富餘的臭氧可供排放。依託本案方法，反應器內部的微波輻照空域受到強制隔斷、限制，本案並且採用外置級聯多級反衝洗過濾器來進行針對催化劑微粒的精細攔截，該法之中，反衝洗式中空纖維微濾膜組件及反衝洗式中空纖維超濾膜組件均被外置並遠離反應器內核，微波完全不能照射到所述膜組件，基於本案該方法，完全繞開了所述點狀洞穿式的熱透蝕破壞問題，該問題由此得到良好的解決。本案並在反應器底部安裝超聲波換能器，基於該法，能夠在必要時即刻啟動超聲輻射功能；上文述及，在某些PH值預先調節不到位、PH值不恰當的情況下，二氧化鈦微粒容易發生團聚，進而影響其有 效工作界面面積，影響其光催化效能；尤其對於該粒徑範圍之中的那些相對較小粒徑的區段，更是容易出現因PH值預調不到位、PH值不恰當而導致的團聚問題；對於這種催化劑微粒團聚的情況，是必須即時地採取有效措施，進行針對團聚體的解聚運作；在催化劑微粒發生嚴重團聚的情形下，本案方法安裝在反應器底部的超聲波換能器能夠方便地即時啟動，來即時地實施解聚運作，由此實現了針對該催化劑微粒團聚問題的即時原位處置。反應器內用於屏護無極紫外燈的石英管，其外壁，指的是石英管的外壁，經長時間的與被處理工業廢水的接觸，難免逐漸積垢，垢積的物質當然主要是不易被光催化反應所觸動的無機類雜質，因該機制形成的積垢現象，在設備長時間運行之後很容易被觀察到；附著於所述石英管外壁的垢積層，雖然只是薄薄的一層，也足以對無極紫外燈的紫外光輻射造成顯著的阻擋，這將導致該微波光催化反應處理裝置的實際處理效力大幅減小；本案方法其在反應器底部安裝的超聲波換能器，在不定期的針對偶發的催化劑微粒嚴重團聚情形所進行的解聚運作之中，其所輻射的超聲波，當然也會到達石英管所在位置，該超聲波在進行原位解聚運作的同時，也一併進行著針對石英管表面垢積物的超聲清潔除垢工作；並且，超聲波換能器的安裝位置遠離石英管所在位置，超聲輻射到達石英管位置時已經有所衰減，因此，石英管表面所受到的超聲波衝擊是低強度的超聲波衝擊，該低強度的超聲波衝擊既能溫和地除垢，又能避免或大幅弱化超聲空化作用其所可能造成的石英管表面光潔度損失；基於本案方法，能夠在不拆機的前提下，即時、有效地清除該石英管外壁上的垢積層，藉此維護該微波光催化降解反應器的持續的高效率。簡言之，本案方法通過利用金屬籠比較嚴密地約束微波的方法，達成了允許反應器設計容量大幅擴張的目標；同時，其方法還強化了反應器內部液體的相對大尺度的循環運動；該方法並以架設於金屬籠正下方的所述團簇狀微孔曝氣頭集群其所釋放的高密度的氣泡流，實現針對重點降解反應區的供氧集中度的大幅提升；該方法並且達成了針對納米級催化劑微粒從其團聚體大顆粒到十數納米的碰撞碎片的廣泛的、精細的攔截；基於該方法，其濾芯材質的選擇面也因而得以擴大；其降解反應終點信息能夠被及時知曉；其降解反應終點之時能夠自動關閉對反應器的能量輸入；其降解反應終點之時，也自動地及時終止臭氧的發生進程，避免了不必要的二次汙染；該方法並能即時地原位處置偶發的催化劑微粒嚴重團聚情形，還同時捎帶地以經過遠程傳送適度弱化之後的低強度的溫和的超聲波清潔所述石英管表面，保持其優良的紫外光通透性能。本案方法一攬子地解決了所述系列問題。
具體實施例方式本案方法的實施，主要步驟如下:a，用金屬材質的籠狀的微波輻照空域約束器將其內部架設有無極紫外燈的石英管包裹起來，使得石英管處於該籠狀的微波輻照空域約束器的內部，該籠狀的微波輻照空域約束器其整體的結構位置是在反應器的內部，該金屬材質的籠狀的微波輻照空域約束器就是一個金屬籠，該金屬籠自身結構中遍布著孔洞或網眼；b，將源自磁控管的波導管探入反應器的內部，並將該波導管的探入反應器內部的那一端與所述金屬籠的內腔進行聯通，所述聯通指的是微波通道意義上的連接與貫通；C，在三維方向上延展、擴大反應器內部微波弱輻照空域或微波零輻照空域的尺寸；d，將散布於反應器內腔下部區域的許多的微孔曝氣頭聚攏起來形成團簇狀微孔曝氣頭集群，並將該團簇狀微孔曝氣頭集群懸空地架設在反應器內腔下部區域，該團簇狀微孔曝氣頭集群其底側邊緣與反應器內腔底面的縱向距離控制在10釐米與50釐米之間，該團簇狀微孔曝氣頭集群其周遭邊緣與反應器內腔側壁的橫向距離控制在20釐米與300釐米之間，並且控 制該團簇狀微孔曝氣頭使其中心或重心定位於所述石英管的正下方；e，在反應器的外部架設增壓泵，該增壓泵用於增壓泵送混有催化劑懸浮粒的降解反應之後的水，並將該增壓泵的進水端與反應器的內腔進行聯接；f，將所述增壓泵的出水端與反衝洗式前置預過濾器的進水口進行聯接，該反衝洗式前置預過濾器的濾孔孔徑介於5微米與300微米之間；g，將所述反衝洗式前置預過濾器的淨水出口經由第一個淨水閥與反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器的進水口進行聯接，該反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器的濾孔孔徑介於25納米與1000納米之間；h，將所述反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器的淨水出口經由第二個淨水閥與反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水口進行聯接，該反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器的濾孔孔徑介於15納米與2納米之間；i，將所述反衝洗式前置預過濾器的汙水出口經由第一個汙水閥與反應器的內腔進行聯接；j，將所述反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器的汙水出口經由第二個汙水閥與反應器的內腔進行聯接；k，將反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器的汙水出口經由第三個汙水閥與反應器的內腔進行聯接；I，在反應器尾氣排放口位置架設臭氧傳感器；
m，將該臭氧傳感器的取樣管移近反應器尾氣排放口或伸入反應器尾氣排放口的內部；η,將該臭氧傳感器其臭氧感應電訊號輸出電路與臭氧含量顯示器、臭氧警示器或臭氧含量顯示器與臭氧警示器的複合機構進行聯接；O，將該臭氧傳感器其臭氧感應電訊號輸出電路與電源控制器進行聯接，該電源控制器是能夠根據其所接收的所述電訊號進行電源開關動作的電源控制器；P，將該電源控制器通過電纜與磁控管進行聯接；q，將該電源控制器通過另一條電纜與空氣泵進行聯接；r，在反應器底部外側位置或內側位置安裝超聲波換能器；S，將該超聲波換能器通過高頻振蕩電訊號傳輸電纜與高頻振蕩電訊號發生器進行聯接。超聲波換能器一詞其本身的技術含義對於超聲波技術領域的專業人員而言是公知的。高頻振蕩電訊號傳輸電纜一詞其本身的技術含義對於超聲波技術領域的專業人員而言亦是公知的。超聲波換能器及高頻振蕩電訊號傳輸電纜市場均有售；所述超聲波換能器及高頻振蕩電訊號傳輸電纜等也可向超聲波換能器專業廠家及電纜專業廠家定製。高頻振蕩電訊號發生器一詞其本身的技術含義對於超聲波技術領域的專業人員而言亦是公知的；各型高頻振蕩電訊號發生器均有市售；所述高頻振蕩電訊號發生器也可向超聲波器材專業廠家定 制。實施所涉臭氧傳感器市場有售；也可根據需要向臭氧傳感器專業廠家定製。實施所涉臭氧含量顯示器市場有售；也可根據需要向臭氧含量顯示器專業廠家定製；臭氧傳感器廠家通常也銷售配套使用的臭氧含量顯示器。實施所涉臭氧警示器，指的是以警示聲音或警示閃光或警示聲音與警示閃光相結合的兩者兼而有之的用於警示的機構；臭氧警示器市場有售；也可向臭氧警示器專業廠家定製；臭氧傳感器廠家通常也能夠銷售配套使用的臭氧警示器。實施所涉該電源控制器是能夠根據其所接收的所述電訊號進行電源開關動作的電源控制器；能夠根據其所接收的電訊號進行電源開關動作的電源控制器僅就其電路技術本身而言，是已經成熟的、公知的技術；所述電源控制器市場有售；也可利用市售的電源控制器根據需要進行改制；所述電源控制器也可向電源控制器專業製造商定製；電源控制器之類的電子器件其專業製造商遍布全球。本案該方法是以CN102260003A方案為技術背景來展開描述的；本案方法其系列步驟所形成的最終結果則與該CN102260003A方案無關。該金屬籠優選的材質是不鏽鋼材質。該金屬籠其孔洞或網眼的口徑的優選實施範圍是介於0.5釐米與3.0釐米之間，該優選範圍之內的任意選定值都是優選的、可用的實施值，當然，如果一定要選擇此範圍之外的口徑值進行實施，也是本案所允許的；雖然如此，不建議使用3.0釐米以上的口徑。在選擇使用不鏽鋼材質的情況下，本案該方法其實施步驟還可以包括金屬籠的製作步驟:該步驟以不鏽鋼衝孔板為原料，經模壓、焊接、鉚接或藉助螺絲、螺帽的拼接工藝製成所述金屬籠。在選擇使用不鏽鋼材質的情況下，製作金屬籠的實施步驟也可以是這樣的:該步驟以不鏽鋼絲為原料，經編織工藝製成所述金屬籠。在步驟a中，金屬籠的內壁與其內所包裹的石英管的外壁之間的距離其優選實施值介於3.0釐米與30.0釐米之間；該範圍之內的任何距離值都是可以允許的所述優選的實施值。關於金屬籠內壁與石英管外壁之間的距離的更進一步優選的實施方案是，在步驟a中，控制金屬籠的內壁與其內所包裹的石英管的外壁之間的距離，使該距離介於10.0釐米與20.0釐米之間；該範圍之內的任何距離值都是可以允許的所述更進一步優選的實施值。此外，波導管的優選實施材質是不鏽鋼材質。實施所涉增壓泵，是用於增壓泵送液體的機械，當然，其泵送壓力可以根據需要來進行任意的選擇，並且，各型增壓泵市場均有售。實施所涉淨水閥、汙水閥，都是水閥，各型水閥市場均有售；關於水閥，該詞其本身的技術含義是公知的；本案採用不同的名稱，只是為了方便表述、方便區分各個不同結構位置的水閥。實施所涉反衝洗式前置預過濾器也稱反衝洗式前置過濾器或反衝洗式預過濾器，所述反衝洗式前置預過濾器其本身的技術含義是公知的；所述反衝洗式前置預過濾器市場有售。實施所涉反衝洗式中空纖維膜微`濾過濾器是適於微濾的過濾器；所述微濾一詞其本身的技術含義是公知的；所述反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器其本身的技術含義對於膜分離技術領域的專業人員而言，是公知的；所述反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器市場有售。實施所涉反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器是適於超濾的過濾器；所述超濾一詞其本身的技術含義是公知的；所述反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器其本身的技術含義對於膜分離技術領域的專業人員而言，是公知的；所述反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器市場有售。實施所涉反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器可以是僅有一個反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器單體的形態；當然，該反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器也可以是由數量在一個以上的反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器單體相互並聯聯接組成。以上表達所涉並聯一詞，其本身所指代的技術含義是清楚的。以上表達所涉單體一詞，指的是其本身功能及結構完全的設備個體。類似地，所述所涉反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器可以是僅有一個反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器單體的形態；當然，該反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器也可以是由數量在一個以上的反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器單體相互並聯聯接組成。該方法其實施還可以包括以下步驟:在所述反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器其淨水出口與所述反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水口的聯接管路上，串接入第二個增壓泵，該第二個增壓泵用於增補水壓以滿足所述反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水壓力需求；該步驟不是必需的。本案方法其實施還可以進一步包括一些其它步驟，所述其它步驟例如:金屬籠與其內所包裹的石英管之間相對距離的調節步驟；所述其它步驟再例如:金屬籠在廢水降解反應器內部的安裝位置的調節步驟；所述其它步驟更例如:通氣管道的改動步驟，在安裝本案所述金屬籠的情況下，與石英管兩端聯通的通氣管道需要穿透金屬籠，因此要進行通氣管道改動步驟；所述其它步驟再例如:在反應器廢水輸入端串接用於過濾雜質的過濾器，以免雜質顆粒進入反應器內腔；所述其它步驟再例如:在反應器廢水輸入前端串接沉澱池，用於沉澱部分可沉澱之雜質；所述其它步驟再例如:在反應器廢水輸入前端串接廢水PH值調節池，以使得輸入反應器的廢水PH值達到設備需要水平；等等。從本案視角來看，作為本案背景技術的CN102260003A方案，該案結構中涉及的其所稱謂的布水板、波紋隔板、內置的膜分離組件以及外置的與膜分離組件關聯的抽水泵等構件，都是多餘的構件，都需要予以卸除；當然，其反應器的殼體也需要予以破拆，並按照本案意圖重新構建；換句話說，如果以該CN102260003A方案為起點進行構建的話，則本案方法還可以包括針對所述多餘的構件的卸除步驟，以及，對其反應器殼體進行破拆的步驟，以及，依本案意圖進行反應器殼體重 新構建的細節步驟。
權利要求
1.能夠警示終點的微波光化學催化廢水降解反應器擴容方法，該方法的主要步驟如下:a，用金屬材質的籠狀的微波輻照空域約束器將其內部架設有無極紫外燈的石英管包裹起來，使得石英管處於該籠狀的微波輻照空域約束器的內部，該籠狀的微波輻照空域約束器其整體的結構位置是在反應器的內部，該金屬材質的籠狀的微波輻照空域約束器就是一個金屬籠，該金屬籠自身結構中遍布著孔洞或網眼山，將源自磁控管的波導管探入反應器的內部，並將該波導管的探入反應器內部的那一端與所述金屬籠的內腔進行聯通，所述聯通指的是微波通道意義上的連接與貫通；C，在三維方向上延展、擴大反應器內部微波弱輻照空域或微波零輻照空域的尺寸；d，將散布於反應器內腔下部區域的許多的微孔曝氣頭聚攏起來形成團簇狀微孔曝氣頭集群，並將該團簇狀微孔曝氣頭集群懸空地架設在反應器內腔下部區域，該團簇狀微孔曝氣頭集群其底側邊緣與反應器內腔底面的縱向距離控制在10釐米與50釐米之間，該團簇狀微孔曝氣頭集群其周遭邊緣與反應器內腔側壁的橫向距離控制在20釐米與300釐米之間，並且控制該團簇狀微孔曝氣頭使其中心或重心定位於所述石英管的正下方；e，在反應器的外部架設增壓泵，該增壓泵用於增壓泵送混有催化劑懸浮粒的降解反應之後的水，並將該增壓泵的進水端與反應器的內腔進行聯接；f，將所述增壓泵的出水端與反衝洗式前置預過濾器的進水口進行聯接，該反衝洗式前置預過濾器的濾孔孔徑介於5微米與300微米之間；g，將所述反衝洗式前置預過濾器的淨水出口經由第一個淨水閥與反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器的進水口進行聯接，該反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器的濾孔孔徑介於2·5納米與1000納米之間；h，將所述反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器的淨水出口經由第二個淨水閥與反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水口進行聯接，該反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器的濾孔孔徑介於15納米與2納米之間；i，將所述反衝洗式前置預過濾器的汙水出口經由第一個汙水閥與反應器的內腔進行聯接，將所述反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器的汙水出口經由第二個汙水閥與反應器的內腔進行聯接；k，將反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器的汙水出口經由第三個汙水閥與反應器的內腔進行聯接；1，在反應器尾氣排放口位置架設臭氧傳感器，將該臭氧傳感器的取樣管移近反應器尾氣排放口或伸入反應器尾氣排放口的內部；n，將該臭氧傳感器其臭氧感應電訊號輸出電路與臭氧含量顯示器、臭氧警示器或臭氧含量顯示器與臭氧警示器的複合機構進行聯接；0，將該臭氧傳感器其臭氧感應電訊號輸出電路與電源控制器進行聯接，該電源控制器是能夠根據其所接收的所述電訊號進行電源開關動作的電源控制器；P，將該電源控制器通過電纜與磁控管進行聯接；q，將該電源控制器通過另一條電纜與空氣泵進行聯接；r，在反應器底部外側位置或內側位置安裝超聲波換能器；S，將該超聲波換能器通過高頻振蕩電訊號傳輸電纜與高頻振蕩電訊號發生器進行聯接。
2.根據權利要求1所述的能夠警示終點的微波光化學催化廢水降解反應器擴容方法，其特徵在於，該金屬籠是不鏽鋼材質的金屬籠，以及，該金屬籠其孔洞或網眼的口徑介於0.5釐米與3.0釐米之間。
3.根據權利要求1所述的能夠警示終點的微波光化學催化廢水降解反應器擴容方法，其特徵在於，在步驟a中，控制金屬籠的內壁與其內所包裹的石英管的外壁之間的距離，使該距離介於3.0釐米與30.0釐米之間。
4.根據權利要求3所述的能夠警示終點的微波光化學催化廢水降解反應器擴容方法，其特徵在於，在步驟a中，控制金屬籠的內壁與其內所包裹的石英管的外壁之間的距離，使該距離介於10.0釐米與20.0釐米之間。
5.根據權利要求1所述的能夠警示終點的微波光化學催化廢水降解反應器擴容方法，其特徵在於，該波導管選定材質是不鏽鋼材質。
6.根據權利要求1所述的能夠警示終點的微波光化學催化廢水降解反應器擴容方法，其特徵在於，該反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器是由數量在一個以上的反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器單體相互並聯聯接組成。
7.根據權利要求1所述的能夠警示終點的微波光化學催化廢水降解反應器擴容方法，其特徵在於，該反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器是由數量在一個以上的反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器單體相互並聯聯接組成。
8.根據權利要求1所述的能夠警示終點的微波光化學催化廢水降解反應器擴容方法，其特徵在於，該方法還包括以下步驟:在所述反衝洗式中空纖維膜微濾過濾器其淨水出口與所述反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水口的聯接管路上，串接入第二個增壓泵，該第二個增壓泵用 於增補水壓以滿足所述反衝洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水壓力需求。
全文摘要
本發明涉及一種能夠警示終點的微波光化學催化廢水降解反應器擴容方法，屬於廢水處理技術領域。現有的相關技術中，存在微波能量浪費、單罐廢水處理量偏小、內部大循環強度不足、重點區域供氧集中度不夠、催化劑微粒截留環節偏弱、降解反應終點時刻難辨明、催化劑團聚物無法原位強力消散等等問題，本案針對上述系列問題。本案方法主要步驟包括用金屬籠制約微波輻照空域，便於反應器大幅擴容；使氣泡流集中地向重點降解反應區域釋放；用外置的級聯的三級反衝洗式過濾器逐級攔截催化劑微粒；用發自反應器底部的超聲波原位強力消散催化劑團聚物，同時捎帶清潔石英管；用臭氧傳感器感知降解終點，並用傳感電訊號驅動相關電源控制機構。
文檔編號C02F9/08GK103183435SQ201310124950
公開日2013年7月3日 申請日期2013年3月23日 優先權日2013年3月23日
發明者李榕生, 李天華, 孫杰, 任元龍, 幹寧, 孔祖萍, 王冬傑 申請人:寧波大學